package com.hmdp.utils;

import cn.hutool.core.util.BooleanUtil;
import cn.hutool.core.util.StrUtil;
import cn.hutool.json.JSONObject;
import cn.hutool.json.JSONUtil;
import com.hmdp.entity.Shop;
import lombok.RequiredArgsConstructor;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.data.redis.core.StringRedisTemplate;
import org.springframework.stereotype.Component;

import java.time.LocalDateTime;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.function.Function;

import static com.hmdp.utils.RedisConstants.*;

/**
 * ClassName: CacheClient
 * Package: com.hmdp.utils
 * Description:Redis的工具类，用于存储缓存数据和解决缓存穿透（插入空值）和缓存击穿问题（设置逻辑过期时间）
 *
 * @Author: 葛龙
 * @Create 2025/3/20 14:36
 * @Version 1.0
 */
@Component
@Slf4j
@RequiredArgsConstructor
public class CacheClient {

    private final StringRedisTemplate stringRedisTemplate;

    //固定大小的线程池
    private static final ExecutorService CACHE_REBUILD_EXECUTOR = Executors.newFixedThreadPool(10);

    /**
     * 将任意Java对象序列化为json并存储在string类型的key中，并且可以设置TTL过期时间
     * @param key
     * @param value
     * @param time
     * @param timeUnit
     */
    public void set(String key, Object value, Long time, TimeUnit timeUnit){
        final String jsonStr = JSONUtil.toJsonStr(value); //将object对象序列化为json字符串，用于存储redis
        stringRedisTemplate.opsForValue().set(key, jsonStr, time, timeUnit);
    }

    /**
     * 将任意Java对象序列化为json并存储在string类型的key中，并且可以设置逻辑过期时间，用于处理缓存击穿问题
     * @param key
     * @param value
     * @param time
     * @param timeUnit
     */
    public void setWithLogicalExpire(String key, Object value, Long time, TimeUnit timeUnit){
        final RedisData redisData = new RedisData();
        redisData.setExpireTime(LocalDateTime.now().plusSeconds(timeUnit.toSeconds(time))); //将非秒的单位转换成秒，提高代码可读性
        redisData.setData(value);
        final String jsonStr = JSONUtil.toJsonStr(redisData);
        stringRedisTemplate.opsForValue().set(key, jsonStr);//没有设置过期时间，所以为永久保存
    }

    /**
     * 根据指定的key查询缓存，并反序列化为指定类型，利用缓存空值的方式解决缓存穿透问题
     * @param keyPerfix
     * @param id
     * @param type
     * @param dbFallback
     * @return
     * @param <R>
     * @param <ID>
     */
    public <R, ID> R queryWithPassThrough(String keyPerfix, ID id, Class<R> type, Function<ID, R> dbFallback, Long time, TimeUnit timeUnit) {
        String key = keyPerfix + id;
        //1.从redis查询数据
        final String objectJson = stringRedisTemplate.opsForValue().get(key);
        //如果有数据，则返回
        if (StrUtil.isNotBlank(objectJson)) {
            return JSONUtil.toBean(objectJson, type);
        }
        if (objectJson != null) { //说明命中redis的值是一个空字符串("")
            return null;
        }
        //如果未命中redis(shopJson == null)，则从数据库里面查。查不到然后返回错误,同时在redis中写入一个空字符串
        R r = dbFallback.apply(id);
        if (r == null) {
            stringRedisTemplate.opsForValue().set(key, "", CACHE_NULL_TTL, TimeUnit.MINUTES);
            return null;
        }
        //若能查到，将数据存到redis中，并返回给用户
        final String jsonStr = JSONUtil.toJsonStr(r);
        stringRedisTemplate.opsForValue().set(key, jsonStr,time, timeUnit);
        return r;
    }

    /**
     * 根据指定的key查询缓存，并反序列化为指定类型，需要利用逻辑过期解决缓存击穿问题
     * @param keyPerfix
     * @param id
     * @param clazz
     * @param dbFallback
     * @param time
     * @param timeUnit
     * @return
     * @param <R>
     * @param <ID>
     */
    public <R, ID> R queryWithLogicalExpire(String keyPerfix, ID id, Class<R> clazz, Function<ID, R> dbFallback, Long time, TimeUnit timeUnit) {
        String key = keyPerfix + id;
        //1.从redis查询数据
        final String ObjectJson = stringRedisTemplate.opsForValue().get(key);
        //2.如果未命中
        if (StrUtil.isBlank(ObjectJson)) {
            return null;
        }
        //3.如果命中redis，需要先把json反序列化为对象，然后判断（缓存数据）是否过期
        final RedisData redisData = JSONUtil.toBean(ObjectJson, RedisData.class);

        R r = JSONUtil.toBean((JSONObject) redisData.getData(), clazz);

        LocalDateTime expireTime = redisData.getExpireTime();

        //3.1若时间已未过期，则返回查询信息
        if (expireTime.isAfter(LocalDateTime.now())) {
            return r;
        }

        //3.2反之获取互斥锁，若能获取到互斥锁，则开启独立线程，执行业务逻辑，并将数据写入redis，设置逻辑过期时间(已过期)
        String lockKey = LOCK_SHOP_KEY + id;
        final boolean tryLock = tryLock(lockKey);
        if (tryLock) {//可以获取到互斥锁,开启独立线程，实现缓存重建
            CACHE_REBUILD_EXECUTOR.submit(() -> {
                try {
                    //查询数据库
                    R r1 = dbFallback.apply(id);
                    //重建缓存
                    this.setWithLogicalExpire(key, r1, time, timeUnit);//此方法非静态方法，在同一个类内不能直接调用，所以使用this去调用

                } catch (Exception e) {
                    throw new RuntimeException(e);
                } finally {
                    //释放锁
                    unlock(lockKey);
                }
            });

        }
    //返回查询信息
        return r;
    }

    /**
     * 根据指定的key查询缓存，并反序列化为指定类型，需要利用互斥锁解决缓存击穿问题
     * @param keyPerfix
     * @param id
     * @param type
     * @param dbFallback
     * @param time
     * @param timeUnit
     * @return
     * @param <R>
     * @param <ID>
     */
    public <R, ID> R queryWithMutex(String keyPerfix, ID id, Class<R> type, Function<ID, R> dbFallback, Long time, TimeUnit timeUnit) {
        String key = keyPerfix + id;
        //1.从redis查询数据
        final String ObjectJson = stringRedisTemplate.opsForValue().get(key);
        //如果有数据，则返回
        if (StrUtil.isNotBlank(ObjectJson)) {
            return JSONUtil.toBean(ObjectJson, type, true);
        }
        if (ObjectJson != null) { //说明命中redis的值是一个空字符串
            return null;
        }
        //如果未命中redis，则从数据库里面查。查不到然后返回错误,同时在redis中写入一个空字符串
        R r;
        String lockId = LOCK_SHOP_KEY + id;
        try {
            //4.实现缓存重建
            //4.1获取互斥锁

            final boolean isLock = tryLock(lockId);
            //4.2判断是否成功
            //4.3失败，则睡眠并重试
            if (isLock == false) {
                Thread.sleep(50); //自旋等待重试
                return queryWithMutex(key, id, type, dbFallback, time, timeUnit);
            }
            r = dbFallback.apply(id); //根据id查询商铺数据
            Thread.sleep(200);
            if (r == null) {
                stringRedisTemplate.opsForValue().set(key, "", CACHE_NULL_TTL, TimeUnit.MINUTES);
                return null;
            }
            //若能查到，将数据存到redis中，并返回给用户(r != null)
            final String jsonStr = JSONUtil.toJsonStr(r);
            stringRedisTemplate.opsForValue().set(key, jsonStr, time, timeUnit);

        } catch (InterruptedException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } finally {
            unlock(lockId);//释放锁
        }
        //返回数据给前端
        return r;

    }

    /**
     * 尝试获取互斥锁
     * @param key
     * @return
     */
    private boolean tryLock(String key) {
        final Boolean flag = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(key, "1", 10, TimeUnit.SECONDS);//如果这个key存在redis中，则插入失败，返回false。反之，返回true
        return BooleanUtil.isTrue(flag);
    }

    /**
     * 释放互斥锁
     * @param key
     */
    private void unlock(String key) {
        stringRedisTemplate.delete(key);
    }


}
